病毒蛋白质根据其是否存在于毒粒中分为结构蛋白（structure protein）和非结构蛋 白（non?structure protein）两类：前者系指构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒所必需的蛋白质,包括壳体蛋白、包膜蛋白和存在于毒粒中的酶等；后者系指由病毒基因组编码的,在病毒复制过程中产生并具有一定功能,但并不结合于毒粒中的蛋白质.
(1)壳体蛋白
壳体蛋白是构成病毒壳体结构的蛋白质.由一条或多条多肽链折叠形成的蛋白质亚基是构成壳体蛋白的最小单位.一些简单的病毒的壳体蛋白仅由一种或少数几种蛋白质构成,而一些复杂病毒则可多达20余种.亚基的组成和数目的不同是区别不同的壳体蛋白的标志.壳体蛋白的功能是构成病毒的壳体,保护病毒的核酸.无包膜病毒的壳体蛋白参与病毒的吸附、进入、决定病毒的宿主嗜性,同时它们还是病毒的表面抗原,并还可能有其他的功能活性 .
（2）包膜蛋白
构成病毒包膜结构的病毒蛋白质包括包膜糖蛋白和基质蛋白（matrix protein）两类.包膜糖蛋白是由多肽链骨架与寡糖侧链,通过β-N-糖苷键将糖链的N-乙酰葡萄糖胺与肽链的天冬酰胺残基连结形成.根据寡糖链中单糖残基组成的区别,包膜糖蛋白又分为简单型糖糖蛋白和复合型糖蛋白两类.除通常的N-糖苷键外,有的病毒包膜糖蛋白,如鼠冠 状病毒E1糖蛋白的是通过O-糖苷键,在丝氨酸或苏氨酸残基糖基化.包膜糖蛋白是病毒的主要表面抗原.包膜糖蛋白多为病毒吸附蛋白,它们与细胞受体的的相互作用启动病毒感染发生.有些病毒的包膜糖蛋白还介导了病毒的进入.此外它们还可能具有凝集脊椎动物红血球细胞、细胞融合以及酶等活性.有些有包膜病毒,如正粘病毒（Orthomyxoviruses）、副粘病毒（Paramyxoviruses）等的包膜结构中,还含有一种非糖基化的基质蛋白或称内膜蛋白.基质蛋白构成膜脂双层与核壳之间的亚膜结构.具有支撑包膜,维持病毒结构的作用.更重要的是它介导核壳与包膜糖蛋白之间的识别,在病毒芽出成熟过程中发挥重要作用.
（3）毒粒酶
参与病毒感染复制的酶有三个来源：一是宿主细胞酶或经病毒修饰改变了的宿主细胞酶； 二是病毒的一些非结构蛋白,例如正链RNA病毒在复制时产生的依赖于RNA的RNA聚合酶；三是存在于毒粒内的酶即毒粒酶.毒粒酶根据其功能大致可分为两类：一类是参与病毒进入,释放等过程的酶,如T4噬菌体的溶菌酶、流感病毒的神经氨酸酶等；另一类是参与病毒的大分子合成的酶,如逆转录病毒、嗜肝DNA病毒的逆转录酶,所有dsRNA病毒,负链RNA病毒以及一些dsDNA病毒毒粒中存在的转录酶等.一些复杂的病毒,如在细胞质内复制的痘病毒还具有许多参与RNA转录物加工和DNA复制的酶.
除以上所述结构蛋白外,在某些病毒的毒粒中还有其他病毒蛋白质,甚至有宿主的蛋白质.例如,腺病毒基因组dsDNA和脊髓灰质炎病毒基因组+RNA 5′端都结合有蛋白质.在乳多空病毒（Papovaviruses）中有细胞组蛋白与病毒DNA结合形成染色体样复合物.